SU1118686A1

SU1118686A1 - Device for detecting blow-hole in cooled members of metallurgical sets

Info

Publication number: SU1118686A1
Application number: SU833562092A
Authority: SU
Inventors: Валентин Федорович Лукашов; Юрий Александрович Шур; Григорий Саввич Якименко; Юрий Александрович Янкевич
Original assignee: Коммунарский горно-металлургический институт
Priority date: 1983-03-10
Filing date: 1983-03-10
Publication date: 1984-10-15

Abstract

УСТРОЙСТВО ДТЩ, рБНАРУЩНИЯ ПРОГАРА ОХЛАВДАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ АГРЕГАТОВ, состд щее из электромагнитньрс расходомеров , установленных попарно на входе и выходе каждого элемента , и блока сравнени}{ расходов 7слада&amp;ента, о т л и ч а ю щ е ес тем, что, с целью повышени чувствительное устройства при одновременном снижении требований к метрологическим характеристикам расходомеров, устройство снабжено регулируемыми буферньаш входньми усилител ми, блоком калибровки и усилителем сигнала разности расходов хладагента, соединенными между собой. Причем обмотки входного и выходного {Расходомеров включены пос9 ледовательно с генератором напр жени пр моугольной формы частотой 1-5 Гц.THE DEVICE DTSCHCH, THE PROTECTION OF THE COOLING ELEMENTS OF THE METALLURGICAL UNITS, composed of the electromagnetrans flow meters installed in pairs at the input and output of each element, and the comparison unit} {costs of the 7th warehouse & In order to increase the sensitive device while reducing the requirements for the metrological characteristics of the flowmeters, the device is equipped with adjustable buffer input amplifiers, a calibration unit and a coolant difference signal amplifier, Connections between them. The input and output windings {Flowmeters are connected successively with a rectangular voltage generator with a frequency of 1-5 Hz.

Description

00 9д 0000 9d 00

сьis smiling

1one

Изоб15етение относитс к черной металлургии, в частности к устройствам дл обнаружени прогара охлаждаемых элементов металлургических агрегатов, например воздушных фурм доменных печей.The image relates to ferrous metallurgy, in particular, to devices for detecting the burnout of cooled elements of metallurgical units, for example, air tuyeres of blast furnaces.

Известно устройство, выполненно в виде сосуда, снабженного переливной перегородкой и гидрозатвором, дел щим сосуд на газовую камеру и камеру слива, газова камера которого снабжена датчиком давлени га за СП.A device is known that is made in the form of a vessel equipped with an overflow partition and a hydraulic lock, which divides the vessel into a gas chamber and a discharge chamber, the gas chamber of which is equipped with a pressure sensor ha for SP.

Одналсо указанное устройство, дествующее по принципу обнаружени заброса газа в сливной трубопровод тер ет работоспособность в случае превьшени давлени охлаждающей воды над давлением газов в печи.However, this device, which is based on the principle of detecting gas inlet in the drain pipe, loses operability if the pressure of the cooling water exceeds the pressure of the gases in the furnace.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемым результатам вл етс устройство дл обнаружени охлаждаемых элементов металлургических агрегатов, состо щее из электромагнитных расходомеров, установленных попарно на входе и выходе каждого элемента, и блока сравнени расходов хладагента 23.The closest to the proposed technical essence and the achieved results is a device for detecting cooled elements of metallurgical units, consisting of electromagnetic flow meters installed in pairs at the inlet and outlet of each element, and a unit comparing refrigerant flow rates 23.

Порог чувствительности известного устройства определ етс точностью измерени расхода, поэтому дл обеспечени высокой чувствителности в устройстве примен ютс дорогие расходомеры высокого класса точности. Питание обмоток возбуждени расходомеров напр жением промьшшенной частоты обусловливает высокую чувствительность их измерительных устройств к различного рода помехам, что приводит к дрейфу нул расходомеров. Дл исключени дрейфа нул в известном устройстве 1 раз в 15 мин производитс калибровка, дл чего в состав устройства включено по шесть управл емых запорных вентилей на каждый охлаждаемый элемент, что делает устройство весьма громоздким и трудоемким в обслуживании.The sensitivity threshold of the known device is determined by the accuracy of the flow measurement, therefore, to ensure high sensitivity in the device, expensive high-precision flow meters are used. The powering of the excitation windings of the flowmeters by the voltage of the industrial frequency causes the high sensitivity of their measuring devices to various kinds of interference, which leads to a zero drift of the flowmeters. To avoid drift zero, calibration is performed 1 time per 15 min in the known device, for which the device includes six controlled shut-off valves for each cooled element, which makes the device very cumbersome and time-consuming to maintain.

Цель изобретени - повышение чувствительности устройства при одновременном снижении требований к метрологическим характеристикам расходомеров.The purpose of the invention is to increase the sensitivity of the device while reducing the requirements for the metrological characteristics of flow meters.

Поставленна цель Достигаетс тем, что устройство дл обнаружени прогара охлаждаемых элементов ме862The goal is achieved by the fact that the device for detecting the burnout of cooled elements me862

таллургических агрегатов, состо щее из электромагнитных расходомеров , установленных попарно на входе и выходе каждого элемента, и блока сравнени расходов хладагента, снабжено регулируемыми буферными входными усилител ми, блоком калибровки и усилителем сигнала разности расходов хладагента, соединенными между собой, причем обмотки входного и выходного расходомеров включены последовательно с генератором напр жени пр моугольной формы частотой 1-5 Гц.Tallurgic units, consisting of electromagnetic flowmeters installed in pairs at the input and output of each element, and the refrigerant flow comparison unit, are equipped with adjustable buffer input amplifiers, a calibration unit and a refrigerant flow difference signal amplifier, which are interconnected, with the input and output flowmeters windings connected in series with a rectangular voltage generator with a frequency of 1-5 Hz.

На чертеже приведена структурна схема устройства;The drawing shows a block diagram of the device;

Входной 1 и выходной расходомеры 2 установлены на напорном 3 и сливном трубопроводах 4 охлаждаемогоInput 1 and output flow meters 2 are installed on the pressure 3 and drain pipes 4 cooled

элемента 5. Генератор напр жени 6 пр моугольной формы подключен к шинам 7, к которьш подключены соединенные последовательно обмотки возбуждени 8 и 9 входного и выходного преобразователей расхода каждого канала. С их электродами соединены буферные усштители 10, св занные с устройством калибровки 11. Выходы буферных усилителей соединены с входом усилител разности расходов 12, выход которого соединен с пороговым устройством 13, св зан- ., цым с устройством сигнализации 14. В устройстве дл обнарзжени прогара охлаждаемого элемента требуетс идентичность характеристик входного и выходного расходомеров и высока чувствительность к сигналу разности расхода, а требовани к точности измерени абсолютного расхода понижены.element 5. A rectangular shaped voltage generator 6 is connected to buses 7, to which are connected in series the excitation windings 8 and 9 of the input and output flow transducers of each channel. Buffer couplers 10 connected to the calibration device 11 are connected to their electrodes. Buffer amplifier outputs are connected to the input of the difference difference amplifier 12, the output of which is connected to the threshold device 13 connected to the alarm device 14. In the burnout detector the element to be cooled requires that the characteristics of the input and output flow meters are identical and the sensitivity to the flow difference signal is high, and the requirements for the accuracy of the absolute flow measurement are reduced.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Охла ающа вода проходит последовательно через напорный трубопровод 3, выгодной расходомер 1, охлаждаемый элемент 5, сливной трубопровод 4 и выходной расходомер 2. При исправности охлаждаемого элемента расходы воды на его входе и выход е равны.Cooling water flows successively through the pressure pipe 3, the advantageous flow meter 1, the cooled element 5, the drain pipe 4 and the output flow meter 2. When the cooled element is in good condition, the water flows at its inlet and outlet e are equal.

При прохождении воды через расходомер на его электродах возникает разность потенциалов, пропорциональна скорости потока, рассто нию между электродами и магнитной индукции в зазоре. Дл ненасьщенной маг3When water passes through the flow meter at its electrodes, a potential difference arises, which is proportional to the flow velocity, the distance between the electrodes, and the magnetic induction in the gap. For the non-payable mag3

нитной системы индукци пропорциональна току возбуждени .The induction system is proportional to the excitation current.

Напр жение питани обмоток возбуждени вырабатьгоаетс генератором напр жени 6. Последовательное соединение обмоток возбуждени 8 и 9 входного и выходного расходомеров обеспечивает идентичное вли ние на их характеристики изменени напр жени питани , сопротивлени обмоток , контактных сопротивлений и т.п.The supply voltage of the excitation windings is developed by voltage generator 6. A series connection of the excitation windings 8 and 9 of the input and output flowmeters ensures that their characteristics change the supply voltage, the resistance of the windings, the contact resistances, etc.

Буферные усилители 10 обеспечивают предварительное усиление сигнала, снимаемого с электродов, на 20-30 дБ и совместно с устройством калибровки 1 1 позвол ют сбалансировать коэффициенты передачи расходомеров, что снижает требовани к точности изготовлени преобразователей расхода . Балансировка коэффициентов входного и выходного расходомеров производитс однократно - при заведомо исправном охлаждаемом элементе добивак тс равенства нулю сигнала разности расходов. В дальнейшем чувствительность всего устройства определ етс исключительно стабильностьюбуферных усилителей.Buffer amplifiers 10 provide pre-amplification of the signal taken from the electrodes by 20–30 dB and, together with the calibration device 1 1, allow balancing the transfer coefficients of the flow meters, which reduces the accuracy requirements for the manufacture of flow transducers. The input and output flowmeter coefficients are balanced once - with a deliberately intact cooling element to ensure that the difference between the zero signal and the flow difference signal is equal to zero. Further, the sensitivity of the entire device is determined solely by the stability of the buffer amplifiers.

Применение дл питани расходомеров напр жени пр моугольной формы с частотой 1-5 Гц, полученной делением частоты сети на целое число, позвол ет интегрировать сигнал за период, кратный периоду напр жени сети, и осуществл ть фильтрацию сигналов, что обеспечивает подавление как сетевой, так и трансформаторной помех от обмоток возбуждени . The use of a rectangular waveform with a frequency of 1-5 Hz, obtained by dividing the mains frequency by an integer, for powering the flowmeters allows the signal to be integrated over a period multiple of the mains voltage period and to filter the signals, which provides suppression for and transformer interference from field windings.

Усилитель сигнала разности расходов 12 обеспечивает основное усиление всего канала на уровне 80120 дБ, но к его стабильности высоких требований не предъ вл етс .The difference signal amplifier 12 provides the main gain of the entire channel at the level of 80120 dB, but there are no high requirements for its stability.

При прогаре охлаждаемого элемента происходит утечка воды, и возни- кает различие между входным и выходным расходом. При увеличении сигнала на выходе усилител разности расхода выше заданного уровн происходит срабатывание порогового устройства 13, которое вьщает аварий186864When a cooled element burns through, water leaks out and there is a difference between the input and output flow rates. With an increase in the signal at the output of the flow difference amplifier above a predetermined level, the threshold device 13 is triggered, which causes accidents 186864

ный сигнал на устройство сигнализации 14.signal to alarm device 14.

Изобретение реализовано в опытной системе обнаружени прогара воз5 душных фурм доменной печи. Дл питани обмоток возбуждени примене; но напр жение пр моугольной формы частотой 1,5625 Гц ( сети, деленна на 32). Буферные усилители имели коэффициент, регулируемый The invention has been implemented in an experimental system for detecting the burnout of airy blast furnace tuyeres. For powering the excitation windings; but the voltage of a rectangular shape with a frequency of 1.5625 Hz (mains divided by 32). Buffer amplifiers had a factor adjustable

to в пределах 20-30 дБ, коэффициент усилени сигнала разности составил 100 дБ, что обеспечило устойчивое обнаружение утечки 20 мл/с при общем расходе до 10 л/с при диаметре to within 20-30 dB, the difference signal amplification factor was 100 dB, which ensured a steady leak detection of 20 ml / s with a total flow rate of up to 10 l / s with a diameter

5 канала датчика 50 мм. Обеспечено подавление сетевой помехи на 80 дБ и полное подавление трансформаторной помехи, что позволило исключить из схемы элементы коррекции нул 5 channel sensor 50 mm. 80 dB network interference suppression and full transformer interference suppression are provided, which made it possible to exclude zero correction elements from the circuit.

0 и компенсации помехи от обмоток возбуждени , что существенно повысило стабильность работы устройства и облегчило его обслуживание.0 and compensation of interference from the field windings, which significantly increased the stability of the device and facilitated its maintenance.

Предлагаемое устройство может The proposed device can

5 быть применено дл обнаружени прогара воздушных фурм на всех доменных печах металлургических заводов, где вследствие повышени давлени охлаждающей воды перестали действо0 вать системы на принципе обнаружени заброса газов в сливной трубопровод , а внедрение систем на основе измерени расхода сдерживаетс отсутствием расходомеров достаточно 5 to be used to detect the burnout of air tuyeres at all blast furnaces of metallurgical plants, where, due to an increase in cooling water pressure, systems on the principle of detecting gas inlet into the discharge pipeline ceased to operate, and the introduction of systems based on flow measurement is hampered by the absence of flow meters

5 высокого класса точности.5 high grade accuracy.

Устройство позвол ет за счет своевременного обнаружени прогара фурм сократить простои доменных The device allows due to the timely detection of burnout of tuyeres to reduce downtime

0 печей на замене воздушных фурм на 0,2%, сократить попадание воды в рабочее пространство печи и соответственно сократить расход кокса на 0,5 кг/т чугуна, повысить стой5 кость футеровки горна, а также повысить, безопасность обслуживани домейньпс печей.0 furnaces at the replacement of air tuyeres by 0.2%, reduce the ingress of water into the furnace working space and, accordingly, reduce the coke consumption by 0.5 kg / t of pig iron, increase the stability of the furnace lining, and also increase the safety of maintenance of the furnaces.

Ожидаемый экономический эффект от внедрени изобретени составит дл доменной печи объемом 3000 м пор дка 80,0 тыс./руб в год.The expected economic effect from the implementation of the invention for a 3000 m blast furnace is about 80.0 thousand / rub per year.

Claims

DEVICE FOR. DETECTION OF A BURN OF COOLED ITEMS. METALLURGICAL UNITS, consisting of electromagnetic flowmeters installed in pairs at the inlet and outlet of each element, and a unit for comparing refrigerant costs, which is also important in order to increase the sensitivity of the device while reducing the requirements for metrological characteristics of flow meters, the device is equipped with adjustable buffer input amplifiers, a calibration unit and a signal amplifier of the difference in refrigerant flow rates, interconnected, and the windings of the input and output flow mers included been consistent. with a rectangular voltage generator with a frequency of 1-5 Hz.